Crystal oscillator သည် ဒစ်ဂျစ်တယ်ဆားကစ်ဒီဇိုင်းအတွက်သော့ဖြစ်ပြီး၊ များသောအားဖြင့် circuit design တွင် crystal oscillator ကို ဒစ်ဂျစ်တယ်ပတ်လမ်း၏ဗဟိုချက်အဖြစ်အသုံးပြုကြပြီး၊ ဒစ်ဂျစ်တယ်ပတ်လမ်း၏အလုပ်အားလုံးကို နာရီအချက်ပြမှုမှခွဲ၍မရသည့်အပြင် crystal oscillator သည် သော့ခလုတ်ဖြစ်သည်။ စနစ်တစ်ခုလုံး၏ ပုံမှန်စတင်မှုကို တိုက်ရိုက်ထိန်းချုပ်သည့် ဒစ်ဂျစ်တယ်ဆားကစ်ဒီဇိုင်းရှိလျှင် crystal oscillator ကိုတွေ့မြင်နိုင်သည်ဟုဆိုနိုင်သည်။

I. Crystal Oscillator ဆိုတာ ဘာလဲ။

Crystal oscillator သည် ယေဘူယျအားဖြင့် quartz crystal oscillator နှင့် quartz crystal resonator နှစ်မျိုးကို ရည်ညွှန်းပြီး crystal oscillator ကိုလည်း တိုက်ရိုက်ခေါ်နိုင်သည်။ နှစ်ခုလုံးကို quartz crystals ၏ piezoelectric effect ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသည်။

crystal oscillator သည် ဤကဲ့သို့အလုပ်လုပ်သည်- crystal ၏ electrode နှစ်ခုအား လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခုအား သက်ရောက်သောအခါ၊ crystal သည် mechanical deformation ဖြစ်ကာ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် crystal ၏အစွန်းနှစ်ဖက်ကို mechanical pressure သက်ရောက်ပါက crystal သည် ထွက်လာမည်ဖြစ်သည်။ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခု။ ဤဖြစ်စဉ်သည် ပြောင်းပြန်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် သလင်းကျောက်၏ ဤလက္ခဏာကို အသုံးပြု၍ သလင်းကျောက်၏အစွန်းနှစ်ဖက်သို့ လျှပ်စီးကြောင်းများ ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြင့် ချစ်ပ်သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာတုန်ခါမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေမည်ဖြစ်ပြီး တစ်ချိန်တည်းတွင် လှည့်ပတ်နေသော လျှပ်စစ်စက်ကွင်းများကို ထုတ်ပေးမည်ဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ crystal မှထုတ်ပေးသောဤတုန်ခါမှုနှင့်လျှပ်စစ်စက်ကွင်းသည်ယေဘုယျအားဖြင့်သေးငယ်သော်လည်း၎င်းသည်သတ်မှတ်ထားသောကြိမ်နှုန်းတွင်ရှိနေသရွေ့၊ ကျွန်ုပ်တို့ပတ်လမ်းဒီဇိုင်နာများမကြာခဏမြင်ရသော LC loop resonance နှင့်ဆင်တူသော amplitude သည်သိသိသာသာတိုးလာလိမ့်မည်။

II crystal oscillations အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း (တက်ကြွ နှင့် passive)

① Passive crystal oscillator

Passive crystal သည် ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုဖြစ်ပြီး ယေဘုယျအားဖြင့် 2-pin-polar မဟုတ်သော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည် (အချို့သော passive crystal သည် polarity မရှိသော ပုံသေ pin တစ်ခုပါရှိသည်)။

Passive crystal oscillator သည် ယေဘူယျအားဖြင့် oscillating signal (sine wave signal) ကိုထုတ်ပေးရန်အတွက် load capacitor မှဖွဲ့စည်းထားသော နာရီပတ်လမ်းပေါ်တွင် အားကိုးရန်လိုအပ်သည်။

② တက်ကြွသောပုံဆောင်ခဲအော်စစီလာ

တက်ကြွသော crystal oscillator သည် အများအားဖြင့် pin 4 ခုပါသော oscillator တစ်ခုဖြစ်သည်။ Active crystal oscillator သည် စတုရန်းလှိုင်းအချက်ပြမှုကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် CPU ၏အတွင်းပိုင်း oscillator မလိုအပ်ပါ။ တက်ကြွသော crystal power supply သည် နာရီအချက်ပြမှုကို ထုတ်ပေးသည်။

တက်ကြွသော crystal oscillator ၏ signal သည်တည်ငြိမ်သည်၊ အရည်အသွေးပိုကောင်းသည်၊ ချိတ်ဆက်မှုမုဒ်သည်အတော်လေးရိုးရှင်းသည်၊ တိကျသောအမှားသည် passive crystal oscillator ထက်သေးငယ်သည်၊ စျေးနှုန်းသည် passive crystal oscillator ထက်စျေးကြီးသည်။

III crystal oscillator ၏ အခြေခံဘောင်ဘောင်များ

ယေဘူယျ crystal oscillator ၏ အခြေခံသတ်မှတ်ချက်များမှာ- လည်ပတ်မှုအပူချိန်၊ တိကျမှုတန်ဖိုး၊ ကိုက်ညီသောစွမ်းရည်၊ အထုပ်ပုံစံ၊ core frequency စသည်တို့ဖြစ်သည်။

crystal oscillator ၏ core frequency- ယေဘူယျ crystal frequency ၏ ရွေးချယ်မှုသည် MCU ကဲ့သို့ ယေဘုယျအားဖြင့် range တစ်ခုဖြစ်ပြီး အများစုမှာ 4M မှ ဒါဇင်များစွာအထိရှိသော frequency components များ၏ လိုအပ်ချက်များပေါ်တွင် မူတည်ပါသည်။

Crystal တုန်ခါမှုတိကျမှု- ပုံဆောင်ခဲတုန်ခါမှု၏တိကျမှုသည် ယေဘူယျအားဖြင့် ±5PPM၊ ±10PPM၊ ±20PPM၊ ±50PPM စသဖြင့်၊ တိကျမှုမြင့်မားသောနာရီချစ်ပ်များသည် ယေဘူယျအားဖြင့် ±5PPM အတွင်းဖြစ်ပြီး ယေဘူယျအသုံးပြုမှုသည် ±20PPM ခန့်ကို ရွေးချယ်မည်ဖြစ်သည်။

crystal oscillator ၏ ကိုက်ညီသော စွမ်းရည်- တူညီသော capacitance ၏တန်ဖိုးကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့်၊ crystal oscillator ၏ core frequency ကို ပြောင်းလဲနိုင်ပြီး လက်ရှိတွင်၊ တိကျမှုမြင့်မားသော crystal oscillator ကို ချိန်ညှိရန် ဤနည်းလမ်းကို အသုံးပြုပါသည်။

ဆားကစ်စနစ်တွင်၊ မြန်နှုန်းမြင့်နာရီအချက်ပြလိုင်းသည် အမြင့်ဆုံးဦးစားပေးဖြစ်သည်။ နာရီလိုင်းသည် ထိလွယ်ရှလွယ် အချက်ပြမှုတစ်ခုဖြစ်ပြီး ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားလေ၊ အချက်ပြမှု ပုံပျက်ခြင်းနည်းပါးကြောင်း သေချာစေရန်အတွက် မျဉ်းတိုတိုသည် လိုအပ်ပါသည်။

ယခုအခါ circuit အများအပြားတွင်၊ စနစ်၏ crystal clock frequency သည် အလွန်မြင့်မားသောကြောင့် harmonics နှင့် interfering ၏ စွမ်းအင်သည် အားကောင်းပြီး harmonics သည် input နှင့် output မှ ဆင်းသက်လာမည်ဖြစ်ပြီး လမ်းကြောင်းနှစ်ခုကို ပို့ဆောင်ပေးသည့် space radiation မှလည်း ဆင်းသက်လာမည်ဖြစ်သည်။ crystal oscillator ၏ PCB အပြင်အဆင်သည် ကျိုးကြောင်းဆီလျော်မှုမရှိပါက၊ ၎င်းသည် ပြင်းထန်သော ဓာတ်ရောင်ခြည်ပြဿနာကို အလွယ်တကူ ဖြစ်စေနိုင်ပြီး ထုတ်လုပ်ပြီးသည်နှင့် အခြားနည်းလမ်းများဖြင့် ဖြေရှင်းရန် ခက်ခဲသည်။ ထို့ကြောင့်၊ PCB ဘုတ်ကိုချထားသောအခါ crystal oscillator နှင့် CLK signal line layout အတွက် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။